褐梗天牛聚集-性信息素诱捕效果评价及应用

潘佳亮，陈国发*，王传珍，徐 杰，崔东阳，吕永财，姜 璠，韩 阳

（1. 国家林业和草原局森林和草原生物灾害防控中心/林业有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室，沈阳 110034；2. 烟台市森林资源监测保护服务中心，烟台 264000；3. 烟台市芝罘区芝罘林场，烟台 264001）

褐梗天牛Arhopalus rusticus(Linnaeus)隶属鞘翅目 Coleoptera，天牛科 Cerambycidae，梗天牛属Arhopalus，是一种严重为害松、杉、柏等针叶树的钻蛀性害虫，广泛分布于我国20多个省（区、市）[1,2]。国外研究表明褐梗天牛可以携带松材线虫Bursaphelenchus xylophilus(SteineretBuhrer) Nickle，是潜在的松材线虫媒介昆虫[3,4]。近年来，在山东省胶东地区和辽宁省松材线虫病疫区，褐梗天牛作为主要的次期性害虫给当地松林造成严重的为害，在重度受害松林中有虫株率可达78.3%，对当地森林资源和生态安全构成了巨大威胁[5]。

针对目前褐梗天牛在胶东地区严重为害形势，部分学者对其生物学特性进行了较为细致的研究，然而针对其特异性的防治方法研究较少[6]。由于天牛幼虫生长于树干内，常规防治方法难以达到有效控制，而昆虫信息素把成虫作为目标，使用信息素诱捕器不仅能够监测其种群数量，而且通过诱杀防治能够控制其为害。2006年，Miller等[7]发现利用寄主利它素α-蒎烯和乙醇结合使用能够有效诱捕褐梗天牛成虫，特别是近年来 Žunič-Kosi等[8]分析鉴定了褐梗天牛可能的聚集-性信息素组分，并通过林间生测技术明确了（2S,5E）-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯醇（(S)-fuscumol）为其聚集-性信息素。利用引诱剂诱捕是一种较好的褐梗天牛无公害防治技术，可以有效降低林分内褐梗天牛虫口密度，实现“有虫不成灾”[9,10]。然而，目前国内林间应用的褐梗天牛引诱剂主要是松褐天牛Monochamus alternatusHope的引诱剂，针对褐梗天牛特异性引诱剂开发尚处于空白。本研究利用国外提供的褐梗天牛聚集-性信息素与国内含有寄主利它素的天牛引诱剂诱芯相结合，进行林间生测诱捕试验，以评价褐梗天牛聚集-性信息素的诱捕效果，开发出适合于我国褐梗天牛种群的引诱剂诱芯及其种群监测和诱杀防治技术，对控制其为害十分重要。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年6—10月在山东省烟台市芝罘区芝罘岛街道大岭岗子山、黄石坡山、西天口山区域内（东经 121°161′～121°29′，北纬 37°24′～37°38′）的黑松林内进行。试验地面积约 795 亩，林分树种以黑松Pinus thunbergiiParl.为主，有少量麻栎Quercus acutissimaCarruth.、刺槐Robinia pseudoacaciaLinn.，树龄30～40 a，平均树高7.13 m，平均胸径15.64 cm，郁闭度0.9。该地区2016年发生松材线虫病疫情，随着疫情扩散蔓延，病死松树数量的增多，褐梗天牛虫口密度和为害也逐渐增加，呈中、重度发生。

1.2 试验材料

褐梗天牛聚集-性信息素（fuscumol）由美国加州大学河滨分校Jocelyn G. Millar教授提供[11]，并制作成缓释袋式诱芯；含有寄主利它素的ZL-3型天牛缓释袋式引诱剂诱芯由沈阳中林生物科技有限公司提供；APF-1型松褐天牛高效诱剂诱芯（福建辰康农林科技有限公司2020年2月生产）由烟台市森林资源监测保护服务中心提供；本试验所用诱捕器均为BF-1型十字交叉型诱捕器（杭州费洛蒙生物科技有限公司2020年4月生产），由烟台市森林资源监测保护服务中心提供。

1.3 不同诱芯诱捕效果

在褐梗天牛成虫羽化始盛期，在褐梗天牛为害较重的林分中分别设置含有1个ZL-3型诱芯、2个 ZL-3型诱芯和APF-1诱芯等3种不同诱芯的诱捕器，每种诱芯设置3个诱捕器，共9套诱捕器。诱捕器挂设在样地林缘l5 m的林分以内，在两株树木之间的2 m高处拉一绳索，按上坡向间距30 m，横向间距50 m挂设诱捕器。诱捕器的集虫器中放入氯氰菊酯棉球，杀死诱捕到的天牛。每2 d检查记录一次各诱捕器诱到的雌、雄成虫的数量，并依次更换诱芯位置，以减少诱捕器位置对诱捕效果的影响，共检查记录5次。

1.4 成虫发生期的监测

由于受到新冠肺炎疫情影响，在成虫羽化后才实施发生期监测试验。2020年6月2日在选定的样地内平均分布设置10套含有ZL-3型天牛引诱剂诱芯诱捕器，诱捕器设置方法同1.3。每2 d检查记录一次各诱捕器诱到的褐梗天牛和松褐天牛雌、雄成虫数量，直至成虫期结束。每50 d更换一次诱芯。

1.5 成虫发生量监测

选择一块褐梗天牛为害较重的214亩的样地，按网格化50 m×50 m设置一个含有ZL-3型天牛引诱剂诱芯的诱捕器，诱捕器设置方法同1.3，共设置57个。每周检查记录一次诱捕器诱捕到的褐梗天牛和松褐天牛雌、雄成虫数量，直至成虫期结束。每50 d更换一次诱芯。

1.6 聚集-性信息素与引诱剂相结合的诱捕效果

褐梗天牛成虫羽化始盛期，在褐梗天牛为害较重的林分中分别设置含有空白对照、聚集-性信息素诱芯、ZL-3型天牛引诱剂诱芯、聚集-性信息素诱芯＋ZL-3型天牛引诱剂诱芯等4种不同诱芯的诱捕器，每种诱芯设置5个诱捕器，共20套诱捕器。诱捕器设置方法同1.3，每2 d检查记录一次各诱捕器诱到的褐梗天牛雌、雄成虫的数量，并依次更换诱芯的位置，以减少诱捕器位置对诱捕效果的影响，共检查记录9次。

1.7 数据统计与分析

利用Excel 2010和SPSS 18.0对试验数据进行处理、分析和图表制作，平均值间的比较采用单因素方差分析，不同处理间的差异采用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同诱芯诱捕效果的比较

不同诱芯的诱捕效果不同，ZL-3诱芯诱捕效果好于APF-1诱芯（图1）。试验期间，供试的9个诱捕器共诱捕到褐梗天牛55头，其中雌成虫32头，占比58.18%；雄成虫23头，占比41.82%，雌雄比为1.39，其中1×ZL-3诱芯诱捕器诱捕到22头天牛，占总数的40.00%；2×ZL-3诱芯诱捕器诱捕到23头天牛，占总数的41.82%；APF-1诱芯诱捕器诱捕到10头天牛，占总数的18.18%。进一步统计分析表明，1×ZL-3诱芯诱捕器的诱捕量（1.47±1.51）头/器/d与2×ZL-3诱芯诱捕器（1.53±1.06）头/器/d的相比差异不显著，但与APF-1诱芯（0.67±0.90）头/器/d的相比差异均显著。因此，认为供试的诱芯中1×ZL-3诱芯诱捕褐梗天牛的效果最好，可以在褐梗天牛的种群监测和大量诱杀防治中应用。

图1 不同诱芯对褐梗天牛的诱捕效果Fig. 1 The trapping efficacy of different lure cores on A. rusticus

2.2 成虫发生期监测

对成虫发生期监测期间共诱捕到褐梗天牛1274头，其中雌成虫772头，占比60.60%，雄成虫502头，占比39.40%；共诱捕到松褐天牛473头，其中雌成虫262头，占比55.39%，雄成虫211头，占比44.61%。结果发现，烟台市芝罘区褐梗天牛有两个羽化高峰，分别在6月初和7月18日，9月末为成虫羽化末期；松褐天牛仅在7月18日出现1个羽化高峰期，9月末为成虫羽化末期（图2）。

图2 褐梗天牛和松褐天牛成虫发生期监测Fig. 2 Monitoring of the adult emergence period of A. rusticus and M. alternatus

2.3 成虫发生量监测

成虫发生量监测试验共诱捕天牛7182头，其中褐梗天牛5821头，雌成虫3326头，占比57.14%，雄成虫2495头，占比42.86%，雌雄比为1.33；松褐天牛1361头，其中雌成虫793头，占比58.27%，雄成虫568头，占比41.73%，雌雄比为1.40。褐梗天牛与松褐天牛的比例为4.28:1。

2.4 聚集-性信息素与引诱剂相结合的诱捕效果

不同组分配比的诱芯诱捕效果不同，聚集-性信息素与利它素引诱剂组合诱芯诱捕效果最好，其次为利它素引诱剂诱芯，聚集-性信息素诱芯和空白对照效果最差（图3）。试验期间，供试的所有20个诱捕器共诱捕到褐梗天牛219头，其中雌成虫138头，占比63.01%，雄成虫81头，占比36.99%，雌雄比为1.70。其中，空白对照诱捕器诱捕到1头褐梗天牛雄成虫，占总数的0.46%；聚集-性信息素诱捕器诱捕到14头天牛，雌成虫和雄成虫各10头和4头，占总数的6.39%；引诱剂诱捕器诱捕到75头天牛，雌成虫和雄成虫各45头和30头，占总数的34.25%；聚集-性信息素与引诱剂结合的诱捕器诱捕到129头天牛，雌成虫和雄成虫各83头和46头，占总数的58.90%，由此可见，聚集-性信息素与引诱剂结合的诱芯诱捕效果最好。进一步统计分析表明，聚集-性信息素诱捕器的诱捕量（0.47±0.68）头/器/d与空白对照的（0.03±0.18）头/器/d相比诱捕效果差异不显著，但聚集-性信息素与引诱剂结合（4.30±3.25）头/器/d可以显著提高利它素引诱剂（2.5±2.26）头/器/d对褐梗天牛的诱捕效果，其中对雌成虫诱捕效果比对雄成虫的更好。

图3 不同引诱剂对褐梗天牛诱捕效果Fig. 3 The trapping efficacy of different attractants on A. rusticus

3 讨论

褐梗天牛是钻蛀性害虫，在树皮下产卵，不产生产卵刻槽，幼虫在木质部内生长发育，只有成虫才从树干中羽化出来，进行繁殖。因此，褐梗天牛成虫期是其监测和防治的关键期。利用信息素和引诱剂对某一特定害虫进行种群监测和诱杀是农林害虫防控的重要措施，不仅可以准确监测到害虫的发生期、发生量和分布区，明确防治区域和防治时间，还可以有效控制虫口密度，克服使用化学农药造成的环境和生态污染，在维护森林生态平衡条件下达到了持续控制害虫的目的[12,13]。

本研究结果可以发现，ZL-3型寄主利它素引诱剂诱芯对褐梗天牛的诱捕效果明显优于APF-1诱芯，且增加诱芯数量并不会显著增加褐梗天牛诱捕数量，成本效益较好。利用 ZL-3型诱芯可以有效监测褐梗天牛的种群动态，且与褐梗天牛聚集-性信息素配合诱捕效果更好，推广应用前景十分广阔。褐梗天牛聚集-性信息素可以显著提高ZL-3型寄主利它素引诱剂诱芯对褐梗天牛雌虫诱捕效果，这可能是因为该信息素是从褐梗天牛的雄虫体内释放有关，而且松褐天牛和云杉花墨天牛MonochamusSaltuariusGebler均显示了同样的规律。

利用天牛引诱剂诱捕器可以准确监测褐梗天牛成虫发生的始、盛和末期以及持续期，本研究发现烟台地区褐梗天牛有两个羽化高峰，与侯瑞[14]、张霖[3]、于娜[15]研究结果相似。成虫发生量监测试验共诱捕天牛7182头，褐梗天牛与松褐天牛的比例为4.28:1，表明诱捕器对褐梗天牛具有更好的诱集效果，可以用于褐梗天牛成虫发生量监测。但由于试验地区为松材线虫病发生区，褐梗天牛和松褐天牛种群数量巨大，未来还需要在健康松林中进一步开展林间褐梗天牛发生期和发生量监测研究。

褐梗天牛繁殖量大，幼虫对松、杉、柏等林木树干进行为害，严重降低木材的经济价值，破坏森林资源，部分研究也发现褐梗天牛可能是松材线虫病的潜在传播媒介[3,14]，严重威胁山东和辽宁森林健康。开发和掌握褐梗天牛种群监测，不仅可以保护我国北方松林生态系统，还可以在松材线虫病综合防控中进行推广和应用，其应用前景广阔。未来应进一步开展褐梗天牛聚集-性信息素和ZL-3型寄主利它素引诱剂配伍研究，创新和优化褐梗天牛引诱剂应用技术，与其他防控技术组合，形成高效、经济、绿色的褐梗天牛防控技术体系，有效监测和控制褐梗天牛的发生和为害。